Исследования по использованию ванадиевого кварцита в качестве основного компонента шихты в производстве ферросиликохрома

Статья посвящена актуальной проблеме производства комплексных ферросплавов из казахстанского сырья. В работе приведены результаты опытных плавок ферросиликохрома бесшлаковым способом в руднотермической печи АО «Феррохром» (г. Актюбинск). Проведенные исследования имеют важное значение для практики ферросплавного производства и комплексного использования минерального сырья Республики Казахстан.

В связи с увеличением выпуска высококачественных сталей, в первую очередь низколегированных, вопросы производства комплексных сплавов и лигатур приобретают в настоящее время большое значение. Применение комплексных сплавов для раскисления и легирования стали сокращает длительность плавки, снижает себестоимость металла, а также уменьшает расход дефицитных ферросплавов благодаря повышенному усвоению жидким металлом компонентов сплава.

К комплексным хромистым ферросплавам относится ферросиликохром (Fe -Si- Сг). Основное количество производимого ферросиликохрома используется в качестве восстановителя при получении силикотермическим способом среднеуглеродистого, малоуглеродистого, безуглеродистого феррохрома, раскислителя и легирующей присадки при выплавке нержавеющей стали.

В соответствии с техническими условиями, действующими на ферросплавных заводах, выпускают три марки ферросиликохрома: Сихр50, Сихр30 и Сихр18. Они отличаются по содержанию кремния и хрома в сплаве.

В настоящее время существуют два метода получения силикохрома: бесшлаковый и шлаковый. По первому методу ферросиликохром получают путем восстановления кварцита углеродом кокса в присутствии передельного (углеродистого) феррохрома. В основе процесса лежит реакция разрушения карбидов хрома и железа, содержащихся в передельном феррохроме, восстановленным кремнием. Процесс получения (углеродистого) ферросиликохрома можно представить в виде следующих уравнений:

  

На заводах СНГ ферросиликохром получают в основном бесшлаковым способом.

Для проверки технологии возможности использования ванадиевых кварцитов в качестве основного шихтового компонента в производстве ферросиликохрома бесшлаковым способом и выгрузки закристаллизовавшего передельного феррохрома из руднотермической печи типа ДСП-3,9 нами проведены опытные плавки в цехе № 3 АО «Феррохром» (г. Актюбинск). Основные технологические показатели руднотермической плавки ванадиевого кварцита и передельного феррохрома приведены в таблице 1. 

Таблица 1 - Основные технологические показатели плавки ванадиевого кварцита и передельного феррохрома 

 Основные технологические показатели плавки ванадиевого кварцита и передельного феррохрома

Химический состав полученного ферросплава по сливам приведен в таблице 2. Содержание хрома и кремния в сплаве колеблется в широком диапазоне: 59-5 и 0-29%. В этом интервале получается ферросиликохром марки Сихр18 и Сихр30. 

Таблица 2 - Химический состав ферросиликохрома, % 

 Химический состав ферросиликохрома, %

Таким образом, промышленная проверка технологии получения ферросиликохрома (бесшлаковым способом) с использованием в качестве основной шихты ванадиевого кварцита показала, что возможно получение комплексного сплава, содержащего ванадий, хром, кремний и железо. При плавке наблюдалось значительное снижение расхода кокса за счет углерода ванадиевого кварцита.

Установлено, что при использовании ванадиевого кварцита в шихте хромистых ферросплавов расход кокса снижается за счет углистого вещества, электроэнергии – пентаоксида ванадия, улучшается шлаковый режим плавки. В период испытаний и внедрения новой технологии по использованию ванадиевых кварцитов в качестве флюса при производстве высокоуглеродистого феррохрома снизился расход металлургического кокса и электроэнергии, повысилась степень извлечения хрома в сплав, что положительно повлияло на экономику производства.

 

Литература

  1. Давлетов Д.Н., Новиков Н.В., Петлюк П.С., Сухарников Ю.И., Алыбаев Ж.А. Опытно-промышленные испытания по выплавке высокоуглеродистого феррохрома с использованием в качестве флюса ванадийсодержащих кварцитов. — Алматы: КИМС, 1995. - № 3. - С. 25-28.
  2. Рысс М.А. Производство ферросплавов. — М., 1968. — 393 с.
  3. ТЭО целесообразности постановки разведочных работ на Баласаускандыкском месторождений ванадиеносно-кремнистых руд. — Ташкент: СредазНИИпроцветмет, 1975. - 92 с.
Фамилия автора: Ж.А. Алыбаев, Г.Б. Байдильдаева, Е.С. Абдрахманов  
Год: 2011
Город: Павлодар